JPH08297983A - Semiconductor memory - Google Patents
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- JPH08297983A JPH08297983A JP22658595A JP22658595A JPH08297983A JP H08297983 A JPH08297983 A JP H08297983A JP 22658595 A JP22658595 A JP 22658595A JP 22658595 A JP22658595 A JP 22658595A JP H08297983 A JPH08297983 A JP H08297983A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置及
びその読み出し方法に関し、特に1トランジスタ型の多
値マスクROMに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and its reading method, and more particularly to a one-transistor type multi-valued mask ROM.
【0002】[0002]
【従来の技術】通常マスクROMでは各メモリセルが一
つのMOS型メモリトランジスタでなり、選択されたメ
モリトランジスタのオン、オフをデータ“1”、“0”
(あるいは“0”、“1”)に対応させている。しかし
ながら、かかる構成では、1メモリセルにつき1ビット
のデータが対応するだけである。2. Description of the Related Art Generally, in a mask ROM, each memory cell is composed of one MOS type memory transistor, and data "1" and "0" are used to turn on / off a selected memory transistor.
(Or “0”, “1”). However, in such a configuration, one bit of data corresponds to one memory cell.
【0003】そこで、より記憶容量を増大させる手法と
して、メモリトランジスタに複数の閾値を設定し、1メ
モリセルが複数ビットのデータを記憶するようにしたも
のが提案されている。例えば、各メモリトランジスタに
4つの閾値のどれかを設定できるようにすることによ
り、1メモリセルは等価的に2ビットのデータをストア
することになる。Therefore, as a method of further increasing the storage capacity, a method has been proposed in which a plurality of threshold values are set in a memory transistor and one memory cell stores a plurality of bits of data. For example, by allowing each memory transistor to set any of four threshold values, one memory cell equivalently stores 2-bit data.
【0004】ところが、ここで重要なことは、各メモリ
トランジスタが複数の閾値の中のどの閾値に設定された
かをどのようにして検出する、すなわちセンスするかで
ある。However, what is important here is how to detect, that is, sense, which one of a plurality of thresholds each memory transistor is set to.
【0005】その一つの手法が特開昭58−46798
号公報に開示されている。かかる手法を図18を用いて
説明する。One of the methods is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-46798.
No. 6,086,045. Such a method will be described with reference to FIG.
【0006】Q1 〜Q4 はそれぞれメモリセルとしての
MOSトランジスタである。各メモリセルの閾値電圧は
ストアすべき情報によってそれぞれ異なっており、例え
ば、メモリセルQ1 の閾値電圧をVth1 、メモリセルQ
2 の閾値電圧をVth2 、メモリセルQの閾値をVth3 、
メモリセルQ4 の閾値電圧をVth4 とし、それぞれの関
係をVth1 >Vth2 >Vth3 >Vth4 というように設定
してある。これらの閾値はデバイス製造時において、M
OSトランジスタのチャネル領域へのイオン注入量、ゲ
ート酸化膜の厚さ等を変化させることによって達成され
る。Each of Q 1 to Q 4 is a MOS transistor as a memory cell. The threshold voltage of each memory cell differs depending on the information to be stored. For example, the threshold voltage of the memory cell Q 1 is V th1 , and the memory cell Q is
The threshold voltage of 2 is V th2 , the threshold of the memory cell Q is V th3 ,
The threshold voltage of the memory cell Q 4 is set to V th4 , and the respective relationships are set such that V th1 > V th2 > V th3 > V th4 . These thresholds are M
This is achieved by changing the amount of ion implantation into the channel region of the OS transistor, the thickness of the gate oxide film, and the like.
【0007】情報の読み出し、すなわちセンス動作にお
いては、まず、ワード線プリチャージ回路21とビット
線プリチャージ回路22のP端子をハイレベルにして全
てのワード線とビット線をプリチャージする。次に、メ
モリセルQ1 を選択するためにスイッチトランジスタT
R3のゲートをハイレベルにし、ワード線W1 に蓄積さ
れた電荷を放電してゼロ電位とする。このため、メモリ
セルQ1 およびQ2 のゲート・ソース間電圧は閾値電圧
以上となり両方ともオンとなる。ビット線BL1とBL2に
蓄積された電荷はかくして放出され電位が低下し始め
る。しかし、メモリセルのゲートはいずれもビット線に
接続されているため、ビット線BL1の電位はメモリセル
Q1 の閾値Vth1 以下には下がらず、また、ビット線B
L2の電位はメモリセルQ2 の閾値以下には下がらない。
ここでビット線BL1を選択するためにスイッチトランジ
スタTR1をオンにすると、A/D変換器23の入力配
線回路の蓄積されていた電荷はスイッチトランジスタT
R1、メモリセルQ1 、ワード線W1 、スイッチトラン
ジスタTR3を通って放電し、A/D変換器23の入力
端子はVth1 になる。そして、その出力からは閾値V
th1 に対応したデジタル値が出力され、この信号は出力
バッファ回路24にストアされた後、メモリセルQ1 の
情報として出力される。In reading information, that is, in a sensing operation, first, the P terminals of the word line precharge circuit 21 and the bit line precharge circuit 22 are set to a high level to precharge all the word lines and bit lines. Next, in order to select the memory cell Q 1 , the switch transistor T
The gate of R3 is set to high level, and the electric charge accumulated in the word line W 1 is discharged to zero potential. Therefore, the gate-source voltage of the memory cells Q 1 and Q 2 becomes higher than the threshold voltage and both are turned on. The charges accumulated on the bit lines B L1 and B L2 are thus released and the potential starts to drop. However, since the gates of the memory cells are all connected to the bit line, the potential of the bit line B L1 does not drop below the threshold V th1 of the memory cell Q 1 , and the bit line B L1
The potential of L2 does not decrease to below the threshold of the memory cell Q 2.
When the switch transistor TR1 is turned on to select the bit line B L1 , the charge accumulated in the input wiring circuit of the A / D converter 23 is switched to the switch transistor T1.
R1, the memory cells Q 1, the word line W 1, to discharge through the switching transistor TR3, the input terminal of the A / D converter 23 becomes V th1. Then, from the output, the threshold value V
A digital value corresponding to th1 is output, this signal is stored in the output buffer circuit 24, and then output as information of the memory cell Q 1 .
【0008】この1サイクルタイムが終了したならば、
各スイッチトランジスタをオフとした後、プリチャージ
を行って上記と同様な読み出し動作を行って、各メモリ
セルに記憶された閾値に対応したデジタル情報を取り出
す。When this one cycle time ends,
After each switch transistor is turned off, precharge is performed and a read operation similar to the above is performed to take out digital information corresponding to the threshold value stored in each memory cell.
【0009】他のセンス方式として、選択したワード線
の電位を階段状に駆動する方法が、特開昭56−153
582号公報に開示されている。As another sensing method, a method of driving the potential of a selected word line in a stepwise manner is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-153.
It is disclosed in Japanese Patent No. 582.
【0010】このメモリセルのセンス方式を図19を参
照して説明する。なお、図19(a)が1メモリトラン
ジスタに対する基本回路図であり、図19(b)がその
回路のタイミングチャート図である。The sensing method of this memory cell will be described with reference to FIG. Note that FIG. 19A is a basic circuit diagram for one memory transistor, and FIG. 19B is a timing chart diagram of the circuit.
【0011】201はPチャネルのMISFETであ
り、203はメモリトランジスタとしてのNチャネルの
MISFETである。MISFET203の閾値は複数
の閾値の中の一つの閾値に設定されている。Reference numeral 201 is a P-channel MISFET, and 203 is an N-channel MISFET as a memory transistor. The threshold of the MISFET 203 is set to one of a plurality of thresholds.
【0012】センスに際しては、まず、ワード線206
はメモリセルトランジスタが導通しないグランドレベル
にし、ゲート信号φPを低電位にして、このMISFE
T201を導通させ、ビット線208を電源の電圧VDD
レベルに充電してプリチャージする。次に、ゲート信号
φPを高電位にして、このMISFET201を非導通
にする。In sensing, first, the word line 206
Is set to a ground level at which the memory cell transistor does not conduct, and the gate signal φP is set to a low potential.
T201 is made conductive, and the bit line 208 is connected to the power supply voltage V DD.
Charge to level and precharge. Next, the gate signal φP is set to a high potential to make the MISFET 201 non-conductive.
【0013】次に、ワード線206の電圧レベルをVG1
に変化させる。MISFET203の閾値がこの電圧V
G1よりも低いときはこのトランジスタは導通し、ビット
線208のプリチャージ電荷はこのMISFETを通し
てアースに放電され、ビット線208はローレベル(以
下Lと記す)になる。この状態で、2ビットシフトレジ
スタ210へのクロック信号φの第1番目のクロックパ
ルスにより、ビット線の論理レベルがシフトレジスタ2
10に読み込まれる。次に、ワード線206のレベルは
VG2に変化される。上述の例ではMISFET203は
導通のままでありビット線208はLである。Next, the voltage level of the word line 206 is set to V G1.
Change to. The threshold of the MISFET 203 is this voltage V
When it is lower than G1, this transistor becomes conductive, the precharge charge of the bit line 208 is discharged to the ground through this MISFET, and the bit line 208 becomes low level (hereinafter referred to as L). In this state, the first clock pulse of the clock signal φ to the 2-bit shift register 210 changes the logical level of the bit line to the shift register 2
Read in 10. Next, the level of word line 206 is changed to V G2 . In the above example, MISFET 203 remains conductive and bit line 208 is L.
【0014】この状態で、図18(b)のクロック信号
φの第2番目のパルスが発生され、ビット線の論理レベ
ルはシフトレジスタ210,211に読み込まれる。こ
の結果、2ビットレジスタシフトレジスタ210は
(L,L)のデータを保持する。すなわち、メモリセル
トランジスタは(0,0)の2ビットをストアしている
ことになる。In this state, the second pulse of the clock signal φ shown in FIG. 18B is generated, and the logic level of the bit line is read into the shift registers 210 and 211. As a result, the 2-bit register shift register 210 holds (L, L) data. That is, the memory cell transistor stores 2 bits of (0,0).
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図18
のセンス方式では、ビット線BL1,BL2の電圧レベルを
A/D変換器によりディジタル値に変換しているが、電
圧値の小さな変化を検出するために精度が高いA/D変
換器が必要となる。そのようなA/D変換器は複雑な構
成となり、チップサイズが大きくなり、また変換時間も
大きくなるという問題点がある。However, as shown in FIG.
In the sense method of No. 2 , the voltage levels of the bit lines B L1 and B L2 are converted into digital values by the A / D converter. However, an A / D converter with high accuracy is used to detect a small change in the voltage value. Will be needed. Such an A / D converter has a complicated structure, a large chip size, and a long conversion time.
【0016】一方、図19のセンス方式では、メモリセ
ル自身がプリチャージされたビット線208の電圧をシ
フトレジスタの閾値よりも低く放電する必要があり、こ
のため、読み出し速度が遅いという問題点がある。On the other hand, in the sensing method of FIG. 19, it is necessary to discharge the voltage of the bit line 208 in which the memory cell itself is precharged below the threshold value of the shift register, which causes a problem that the reading speed is slow. is there.
【0017】よって、本願発明の主な目的は、多値のメ
モリセルトランジスタに対し高速なセンスを行うことの
できる半導体記憶装置を提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor memory device which can sense a multi-valued memory cell transistor at high speed.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本願発明による読み出し
専用記憶装置は、少なくとも1つのワード線と、このワ
ード線にゲートが接続された少なくとも1つのメモリト
ランジスタであって、複数の閾値の中から選択された閾
値を有するメモリトランジスタと、ワード線にそれぞれ
のゲートが接続され、それぞれが互いに異なりかつ複数
の閾値の中から選択された閾値を有する複数の比較用ト
ランジスタを有するトランジスタ回路と、メモリトラン
ジスタ及び比較用トランジスタのゲート・ソース間を複
数の電圧にそれぞれ駆動する電圧駆動手段と、メモリト
ランジスタ及び比較用トランジスタに接続され、前記複
数の電圧のそれぞれに駆動される毎に、前記メモリトラ
ンジスタに流れる電流との差にもとづく論理レベル状態
にもとづき前記メモリトランジスタが記憶する多ビット
のデータを出力するセンス回路とを有していることを特
徴とする。A read-only memory device according to the present invention comprises at least one word line and at least one memory transistor having a gate connected to this word line, and is selected from a plurality of threshold values. A memory transistor having a selected threshold value and a plurality of comparison transistors each having a gate connected to a word line and each having a threshold value different from each other and having a threshold value selected from a plurality of threshold values; Voltage driving means for respectively driving a plurality of voltages between the gate and the source of the comparison transistor, and a current flowing through the memory transistor each time the memory transistor and the comparison transistor are connected and driven by each of the plurality of voltages. Based on the difference between the Wherein the re-transistor and a sense circuit for outputting multi-bit data to be stored.
【0019】また、本願発明の別の読み出し専用記憶装
置は、ワード線を階段状に駆動するのではなく、金属配
線からなる仮想グランド線を階段状に駆動している。Further, in another read-only memory device of the present invention, the word line is not driven stepwise, but the virtual ground line made of metal wiring is driven stepwise.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の前記ならびにその他の目
的、特徴及び効果をより明確にすべく、以下、図面を用
いて本発明の実施例につき詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to clarify the above and other objects, features and effects of the present invention, an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0021】図1は、第1の実施例によるメモリのブロ
ック図である。本メモリは、N本のワード線W0 〜
WN 、M本のビット線B0 〜BM 、およびワードおよび
ビット線の交点にそれぞれ配置されたメモリトランジス
タMCT00〜MCTNMを有するセルアレイ500を有す
る。また、本発明に従って比較用トランジスタアレイ6
00が設けられ、同アレイ600はN行J列の比較用ト
ランジスタH00〜HNJを有する。Jは、各メモリトラン
ジスタが設定されうる閾値の数−1である。例えば、各
メモリトランジスタMCTに4つの閾値を設定できると
すると、Jは3となる。ワード線Wのうちの1本がXデ
コーダ/ドライバ3によりXアドレスに応じて選択され
る。ビット線Bについては、Yデコーダ5およびYセレ
クタ4によりYアドレスに応じて選択される。FIG. 1 is a block diagram of a memory according to the first embodiment. This memory has N word lines W 0 to
It has a cell array 500 having W N , M bit lines B 0 to B M , and memory transistors MCT 00 to MCT NM arranged at intersections of word and bit lines, respectively. Further, according to the present invention, the comparison transistor array 6
00 are provided, and the array 600 has N rows and J columns of comparison transistors H 00 to H NJ . J is the number of thresholds that each memory transistor can be set to, minus one. For example, if four thresholds can be set for each memory transistor MCT, J will be 3. One of the word lines W is selected by the X decoder / driver 3 according to the X address. The bit line B is selected by the Y decoder 5 and the Y selector 4 according to the Y address.
【0022】比較用トランジスタアレイ600におい
て、同一の行に配置された比較用トランジスタのゲート
は、対応するワード線に接続され、同一の列に配置され
たものドレインはセンス線SN0 〜SNJ の対応するも
のに接続される。各センス線SNはセンス回路1に接続
される。Yセレクタによって選択されたビット線もセン
ス回路1に接続されている。センス回路1は、ビット線
およびセンス線に流れる電流の大小にもとづき選択され
たメモリセルにストアされる多ビット情報を生成し、出
力回路2に出力する。出力回路2は、トライステートバ
ッファ等によって形成され、センス回路1からのデータ
にもとづき出力端子7を駆動する。出力端子7は複数あ
るが、図面では1つのみ示している。In the comparison transistor array 600, the comparison transistors arranged in the same row have the gates connected to the corresponding word lines, and the comparison transistors arranged in the same column have the drains of the sense lines SN 0 to SN J. Connected to the corresponding one. Each sense line SN is connected to the sense circuit 1. The bit line selected by the Y selector is also connected to the sense circuit 1. The sense circuit 1 generates multi-bit information stored in the selected memory cell based on the magnitude of the current flowing through the bit line and the sense line, and outputs it to the output circuit 2. The output circuit 2 is formed of a tristate buffer or the like, and drives the output terminal 7 based on the data from the sense circuit 1. Although there are a plurality of output terminals 7, only one is shown in the drawing.
【0023】本実施例によるセンス回路1が図2(a)
に示されている。本図には、1つのワード線W0 、1つ
のメモリトランジスタMCT00およびYセレクタ4にお
ける選択トランジスタMB0 も示されている。また、本
実施例では、4つの閾値のうちの一つを各メモリセルト
ランジスタMCTに設定できるようにしてるので、比較
用トランジスタはワード線W0 につき図示のとおり
H00,H01,H02の三つが設けられている。センス回路
1は、Pチャネルトランジスタ11,12,13,1
4,15,16,17,18、電源端子VCC、三つのブ
ロック回路R1 ,R2,R3 及び二つのNOR回路1
9,20から構成される。ブロック回路R1 〜R3 のそ
れぞれは、図3(B)のように構成されている。トラン
ジスタ12,13,14はそのチャネル幅が図示のよう
にトランジスタ11のチャネル幅Wの2倍に設定されて
いる。トランジスタ12,13,14のチャネル長をト
ランジスタ11の半分としてもよい。The sense circuit 1 according to this embodiment is shown in FIG.
Is shown in. In the figure, one word line W 0 , one memory transistor MCT 00 and the selection transistor MB 0 in the Y selector 4 are also shown. Further, in the present embodiment, one of the four threshold values can be set in each memory cell transistor MCT, so that the comparison transistor of the word line W 0 is H 00 , H 01 , H 02 as shown in the drawing. Three are provided. The sense circuit 1 includes P-channel transistors 11, 12, 13, 1
4, 15, 16, 17, 18, power supply terminal V CC , three block circuits R 1 , R 2 , R 3 and two NOR circuits 1
It consists of 9, 20. Each of the block circuits R 1 to R 3 is configured as shown in FIG. The channel widths of the transistors 12, 13 and 14 are set to twice the channel width W of the transistor 11 as shown. The channel length of the transistors 12, 13, 14 may be half that of the transistor 11.
【0024】次に本メモリの動作を図3のタイミングチ
ャートを用いて説明する。なお、XおよびYアドレスに
よりメモリトランジスタMCT00が選択されたものと
し、かつこのトランジスタの閾値は4つの閾値VT0,V
T1,VT2,VT3のうちの2番目の閾値VT1に設定されて
いるとする。また、比較用トランジスタH00,H01,H
02の閾値はそれぞれVT0,VT1,VT2である。なお、以
下の説明において論理ハイレベルをH、論理ロウレベル
をLと略記する。Next, the operation of this memory will be described with reference to the timing chart of FIG. It is assumed that the memory transistor MCT 00 is selected by the X and Y addresses, and the threshold value of this transistor is four threshold values V T0 and V T0 .
It is assumed that the second threshold value V T1 of T 1 , V T2 , and V T3 is set. In addition, the comparison transistors H 00 , H 01 , H
The thresholds of 02 are V T0 , V T1 , and V T2 , respectively. In the following description, a logical high level is abbreviated as H and a logical low level is abbreviated as L.
【0025】ワード線W0 はまず、閾値VT0とVT1との
中間レベルV1 に駆動される。このとき図示しないタイ
ミング信号発生回路はタイミング信号T0 のみをLにし
トランジスタ15をオンとする。これによって、トラン
ジスタ12および11はそれぞれを入力側および出力側
トランジスタとするカレントミラー回路を構成する。セ
ルトランジスタMCT00は閾値VT1を有するので、ワー
ド線W0 のV1 レベルによってもオフのままであるが、
一方、比較用トランジスタH00は導通する。これによっ
て電流I0 を流す。前述のとおりトランジスタ12およ
び11はカレントミラー回路を構成するが、トランジス
タ11のチャネル幅がトランジスタ12のチャネル幅の
半分のためにトランジスタ11にはI0 の半分の電流を
流そうとする。ところが、メモリセルトランジスタMC
T00はオフ状態であるので、ビット線B0 には電流は流
れない。その結果、S点のレベルは、図3のように、V
CCに引き上げられ、インバータ18の出力はLレベルを
出力する。この結果、ラッチブロックR0 には(反転
S,T0 ,QK-1 ,QK-2 )=(L,L,L,L)が入
力されてQ0 =Lを出力する。The word line W 0 is first driven to an intermediate level V 1 between the thresholds V T0 and V T1 . At this time, the timing signal generating circuit (not shown) sets only the timing signal T 0 to L and turns on the transistor 15. As a result, the transistors 12 and 11 form a current mirror circuit having the input side transistor and the output side transistor, respectively. Since the cell transistor MCT 00 has the threshold value V T1 , it remains off even if the word line W 0 has the V 1 level.
On the other hand, the comparison transistor H00 becomes conductive. This causes the current I 0 to flow. As described above, the transistors 12 and 11 form a current mirror circuit. However, since the channel width of the transistor 11 is half the channel width of the transistor 12, a current of half the current I 0 is applied to the transistor 11. However, the memory cell transistor MC
Since T 00 is in the off state, no current flows through the bit line B 0 . As a result, the level at the S point is V as shown in FIG.
It is pulled up to CC, and the output of the inverter 18 outputs L level. As a result, (inversion S, T 0 , Q K-1 , Q K-2 ) = (L, L, L, L) is input to the latch block R 0 and Q 0 = L is output.
【0026】ワード線W0 はその後、閾値VT1とVT2と
の中間レベルV2 に駆動される。またタイミング信号T
0 ,T1 ,T2 はそれぞれ(H,L,H)となる。メモ
リトランジスタMCT00はかくして導通し電流I1 を流
そうとする。一方、比較用トランジスタアレイにおいて
は比較用トランジスタH01が導通してI1 の電流が流
れ、P型トランジスタ13にも同じ電流が流れる。P型
トランジスタ13および11が今度はカレントミラーを
構成するが、トランジスタ11のゲート幅は13の半分
であるので、トランジスタ11はI1 の半分の電流を流
す能力しかない。この結果、S点はLレベルとなり、反
転SはHレベルとなる。このとき、タイミング信号T0
〜T2 により、ラッチブロックR0 の出力Q0 はLのま
まであり、一方、ラッチブロックR1 には(反転S,T
1 ,QK-1 ,QK-2 )=(H,L,L,L)が入力され
てその出力Q1 はHとなる。ラッチブロックR2 には
(反転S,T2 ,QK-1 ,QK-2 )=(H,H,L,
H)が入力されるのでその出力Q2 はLとなる。The word line W 0 is then driven to the intermediate level V 2 between the thresholds V T1 and V T2 . Also, the timing signal T
0 , T 1 , and T 2 are (H, L, H), respectively. The memory transistor MCT 00 thus becomes conductive and tries to carry the current I 1 . On the other hand, in the comparison transistor array, the comparison transistor H 01 becomes conductive and the current I 1 flows, and the same current also flows in the P-type transistor 13. The P-type transistors 13 and 11 now form a current mirror, but since the gate width of the transistor 11 is half that of the transistor 11, the transistor 11 has the ability to pass only half the current of I 1 . As a result, the point S becomes L level and the inverted S becomes H level. At this time, the timing signal T 0
˜T 2 , the output Q 0 of the latch block R 0 remains L, while the latch block R 1 has (inversion S, T
1 , Q K-1 , Q K-2 ) = (H, L, L, L) is input and the output Q 1 thereof becomes H. The latch block R 2 has (inversion S, T 2 , Q K-1 , Q K-2 ) = (H, H, L,
H) is input, its output Q 2 becomes L.
【0027】ワード線W0 はさらに閾値VT2とVT3との
中間レベルV3 に駆動され、またタイミング信号T0 ,
T1 ,T2 はそれぞれ(H,H,L)となる。この場合
は、ワード線W0 のレベルがV2 のときと同様にして、
出力ノードSはLであり、反転SはHである。ラッチブ
ロックR0 およびR1 の各々の出力に変化はなく、ま
た、ラッチブロックR2 のQ2 もLのままである。The word line W 0 is further driven to an intermediate level V 3 between the thresholds V T2 and V T3, and the timing signals T 0 ,
T 1 and T 2 are (H, H, L), respectively. In this case, in the same way as when the level of the word line W 0 is V 2 ,
The output node S is L and the inversion S is H. There is no change in the output of each of the latch blocks R 0 and R 1 , and Q 2 of the latch block R 2 remains L.
【0028】この後、ワード線W0 の電圧レベルがV3
のままタイミング信号T0 ,T1 ,T2 はすべてHとな
る。このため、トランジスタ12〜14はトランジスタ
11から切り離されるが、トランジスタ11のゲートは
その前のバイアス電位を保持している。よって、出力ノ
ードSはLのままであり、反転SはHレベルのままであ
る。この結果、ラッチブロックR0 〜R2 の出力は変化
しない。After this, the voltage level of the word line W 0 is V 3
As it is, the timing signals T 0 , T 1 , and T 2 all become H. Therefore, the transistors 12 to 14 are separated from the transistor 11, but the gate of the transistor 11 holds the previous bias potential. Therefore, the output node S remains L and the inversion S remains H level. As a result, the outputs of the latch blocks R 0 to R 2 do not change.
【0029】かくして、NORゲート19,20は、セ
ルトランジスタMCT00にストアされている2ビットの
データとして、(1,0)を出力する。Thus, the NOR gates 19 and 20 output (1, 0) as the 2-bit data stored in the cell transistor MCT 00 .
【0030】この後、ワード線W0 はグランドレベルに
リセットされ、データのセンス、読み出し動作が終了す
る。After that, the word line W 0 is reset to the ground level, and the data sensing and reading operations are completed.
【0031】メモリトランジスタMCTの閾値がVT0あ
るいはVT2のときは、ワード線Wの駆動レベルがW1 あ
るいはW3 のときそれぞれ出力ノードSにHが現われ
る。メモリトランジスタMCTの閾値がVT3のときはワ
ード線の駆動レベルにかかわらず出力ノードSはLのま
まとなる。これらの状態は、それぞれラッチブロックR
0 〜R2 に取り込まれ、設定された閾値に対応する2ビ
ットの出力データが得られる。図4に、メモリトランジ
スタの閾値およびワード線駆動電圧、各トランジスタの
オン/オフ、ならびに出力データの値の関係を示す。す
なわち、メモリトランジスタの閾値がVT0,VT1,
VT2,VT3のときの出力データはそれぞれ(0,0)、
(1,0)、(0,1)および(1,1)となる。When the threshold of the memory transistor MCT is V T0 or V T2 , H appears at the output node S when the drive level of the word line W is W 1 or W 3 , respectively. When the threshold value of the memory transistor MCT is V T3 , the output node S remains L regardless of the drive level of the word line. These states are the latch block R
The 2-bit output data corresponding to the set threshold value is fetched by 0 to R 2 . FIG. 4 shows the relationship between the threshold value of the memory transistor and the word line drive voltage, the on / off state of each transistor, and the value of the output data. That is, the thresholds of the memory transistors are V T0 , V T1 ,
The output data when V T2 and V T3 are (0, 0),
(1,0), (0,1) and (1,1).
【0032】かかるセンス方式においては、前述のとお
り、カレントミラー回路を用いた電流センス方式を採用
しているので、出力ノードSのH又はLへの変化スピー
ドは格段に速い。しかも、その構成は簡略化されてい
る。As described above, since the current sensing method using the current mirror circuit is adopted in the sensing method, the speed of changing the output node S to H or L is remarkably fast. Moreover, its configuration is simplified.
【0033】図5に本発明の第2の実施例によるメモリ
の回路図を示す。図2と同一構成部は同じ符号で示して
いる。本実施例では、タイミング信号T0 〜T2 をそれ
ぞれ受けるトランジスタ15〜17を比較用トランジス
タH00〜H02とカレントミラー回路の入力側トランジス
タ12〜14との間にそれぞれ設けている。本回路の動
作は、図2及び図3で示された動作と実質同一であるの
で説明を省略する。FIG. 5 shows a circuit diagram of a memory according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the transistors 15 to 17 for receiving the timing signals T 0 to T 2 are provided between the comparison transistors H 00 to H 02 and the input side transistors 12 to 14 of the current mirror circuit, respectively. Since the operation of this circuit is substantially the same as the operation shown in FIGS. 2 and 3, the description thereof will be omitted.
【0034】図6は、本発明の第3の実施例によるメモ
リの回路図である。本メモリは、第1の実施例及び第2
の実施例と同様にワード線のレベルを段々と上昇させて
読み出す方式であるが、本実施例は、トランジスタ30
〜33によるカレントミラー回路として示されるよう
に、セル側のトランジスタを入力側とし、比較用トラン
ジスタ側を出力側としている。また、センス線を各出力
ノードとしてラッチブロック回路Rに接続している。ト
ランジスタ31,32,33のチャネル幅はトランジス
タ30のチャネル幅の2倍である。FIG. 6 is a circuit diagram of a memory according to the third embodiment of the present invention. This memory is used in the first embodiment and the second embodiment.
Similar to the embodiment described above, the method is one in which the level of the word line is raised and read out, but in the present embodiment, the transistor 30 is used.
As shown in the current mirror circuit by 33 to 33, the cell side transistor is the input side and the comparison transistor side is the output side. Further, the sense line is connected to the latch block circuit R as each output node. The channel width of the transistors 31, 32 and 33 is twice the channel width of the transistor 30.
【0035】メモリトランジスタMCT00の閾値がV1
に設定されているとして動作につき説明する。ワード線
W0 がV1 レベルに駆動され、タイミング信号T0 ,T
1 ,T2 がそれぞれ(L,H,H)となると、比較用ト
ランジスタH00が導通、メモリトランジスタMCT00及
び比較用トランジスタH01,H02は非導通である。メモ
リトランジスタMCT00がオフであるのでトランジスタ
30,31,32、及び33はオフのままである。した
がって、出力ノードS5 のレベルはLレベルとなる。ラ
ッチブロックR0 は、(S,T0 ,QK-1 ,QK-2 )=
(L,L,L,L)が入力され、Q0 =Lを出力する。The threshold of the memory transistor MCT 00 is V 1
The operation will be described assuming that it is set to. The word line W 0 is driven to the V 1 level and the timing signals T 0 , T
When 1 and T 2 respectively become (L, H, H), the comparison transistor H 00 is conductive, and the memory transistor MCT 00 and the comparison transistors H 01 and H 02 are non-conductive. Since the memory transistor MCT 00 is off, the transistors 30, 31, 32 and 33 remain off. Therefore, the level of output node S 5 becomes L level. The latch block R 0 has (S, T 0 , Q K-1 , Q K-2 ) =
(L, L, L, L) is input and Q 0 = L is output.
【0036】ワード線W0 がV2 レベルに駆動され、信
号T0 ,T1 ,T2 がそれぞれ(H,L,H)となる
と、メモリトランジスタMCT00は導通し、また、比較
用トランジスタH00,H01も導通する。メモリトランジ
スタMCT00の導通によりトランジスタ30には電流I
0 が流れる。トランジスタ30〜32における前述のチ
ャネル幅の設定から、トランジスタ31,32にはI0
の2倍の電流が流れようとする。一方、比較用トランジ
スタH00,H01にはそれぞれ電流I0 しか流れない。し
たがって、出力ノードS5 ,S6 のレベルは共に上昇し
てHレベルとなり、ラッチブロック回路R0 及びR1 に
伝えられる。ラッチブロックR0 は、(S,T0 ,Q
K-1 ,QK-2 )=(H,H,L,L)を受けることから
前の出力状態(Q0 =L)を保持し、ラッチブロックR
1 には(S,T1 ,QK-1 ,QK-2 )=(H,L,L,
L)が入力されたことからQ1 =Hを出力する。また、
R2 には(S,T1 ,QK-1 ,QK-2 )=(不定,H,
L,H)が入力されていることからQ2 =Lを出力す
る。When the word line W 0 is driven to the V 2 level and the signals T 0 , T 1 , and T 2 become (H, L, H), the memory transistor MCT 00 becomes conductive, and the comparison transistor H 00 and H 01 also conduct. The conduction of the memory transistor MCT 00 causes a current I to flow through the transistor 30.
0 flows. From the above-described setting of the channel width in the transistors 30 to 32, I 0 is set in the transistors 31 and 32.
Current that is twice as high as that of On the other hand, only the current I 0 flows through the comparison transistors H 00 and H 01 . Therefore, the levels of the output nodes S 5 and S 6 both rise to the H level and are transmitted to the latch block circuits R 0 and R 1 . The latch block R 0 includes (S, T 0 , Q
Latch block R holds the previous output state (Q 0 = L) because it receives K-1 , Q K-2 ) = (H, H, L, L).
1 has (S, T 1 , Q K-1 , Q K-2 ) = (H, L, L,
Since L) is input, Q 1 = H is output. Also,
For R 2 , (S, T 1 , Q K-1 , Q K-2 ) = (indefinite, H,
Since L, H) are input, Q 2 = L is output.
【0037】ワード線W0 が電圧レベルV3 にさらに駆
動され、また信号T0 ,T1 ,T2がそれぞれ(H,
H,L)となると、メモリトランジスタMCT00および
比較用トランジスタH00,H01,H02の全てが導通す
る。この結果、出力ノードS5 ,S6 ,S7 のレベルは
すべてHレベルとなる。この結果、ラッチブロックR0
は、(S,T0 ,QK-1 ,QK-2 )=(H,H,L,
L)が入力され、期間CでQ0 =LであることからQ0
=Lを保持する。一方、R1 には(S,T1 ,QK-1,
QK-2 )=(H,H,L,L)が入力され、期間CでQ
1 =HであることからQ1 =Hを出力する。また、R2
には(S,T1 ,QK-1 ,QK-2 )=(H,L,L,
H)が入力され、Q2 =Hを出力する。The word line W 0 is further driven to the voltage level V 3 and the signals T 0 , T 1 and T 2 are (H,
H, L), all of the memory transistor MCT 00 and the comparison transistors H 00 , H 01 , H 02 become conductive. As a result, the levels of the output nodes S 5 , S 6 , and S 7 are all H level. As a result, the latch block R 0
Is (S, T 0 , Q K-1 , Q K-2 ) = (H, H, L,
L) is input and Q 0 = L in the period C, so Q 0
= Hold L On the other hand, R 1 has (S, T 1 , Q K-1 ,
Q K-2 ) = (H, H, L, L) is input, and Q in period C
1 = outputs the Q 1 = H because it is H. Also, R 2
Is (S, T 1 , Q K-1 , Q K-2 ) = (H, L, L,
H) is input and Q 2 = H is output.
【0038】ワード線W0 がV3 のレベル状態で、信号
T0 ,T1 ,T2 がそれぞれ(H,H,H)になると、
トランジスタはすべて導通状態にあり、この結果、前の
状態を保持する。When the signals T 0 , T 1 and T 2 are (H, H, H) while the word line W 0 is at V 3 level,
The transistors are all in the conducting state, thus retaining their previous state.
【0039】かくして、本実施例においても、メモリセ
ルトランジスタMCT00のストアデータとしてD1 ,D
2 =1,0が得られる。しかも、本実施例では、メモリ
トランジスタ及び比較用トランジスタの閾値VT0,
VT1,VT2,VT3とワード線W0のレベルV1 ,V2 ,
V3 との関係を、VT0<V1 <VT1<V2 <VT2<V3
<VT3という関係に制限する必要はなく、図7に示すよ
うに、ワード線W0 の駆動レベルV1 ,V2 ,V3 を広
く設定できる。すなわち、本メモリ回路は、メモリトラ
ンジスタ及び比較用トランジスタとカレントミラー回路
を形成し、メモリトランジスタのビット線に設けられて
いるカレントミラートランジスタ及び比較用トランジス
タのセンス線に設けられているカレントミラートランジ
スタのチャネル比を変えて設定していることから、メモ
リトランジスタの導通状態を比較用トランジスタとメモ
リトランジスタの導通電流の差をセンスしてハイレベル
又はローレベルを出力する構成となっている。よって、
ワード線の電位がVT0,VT1よりも高いV1 になったと
しても、メモリトランジスタに流れる電流(例えば、1
μA)は、比較用トランジスタに流れている電流(例え
ば、10μA)に比べてはるかに小さい電流であること
から、センス回路は、充分にハイレベルを出力すること
ができる。Thus, also in this embodiment, D 1 , D are stored as the store data of the memory cell transistor MCT 00.
2 = 1,0 is obtained. Moreover, in the present embodiment, the threshold V T0 of the memory transistor and the comparison transistor,
V T1 , V T2 , V T3 and word line W 0 levels V 1 , V 2 ,
The relationship with V 3 is V T0 <V 1 <V T1 <V 2 <V T2 <V 3
It is not necessary to limit to the relationship of <V T3 , and as shown in FIG. 7, the drive levels V 1 , V 2 , V 3 of the word line W 0 can be set widely. That is, this memory circuit forms a current mirror circuit with a memory transistor and a comparison transistor, and includes a current mirror transistor provided in a sense line of a current mirror transistor and a comparison transistor provided in a bit line of the memory transistor. Since the channel ratios are set differently, the conduction state of the memory transistor is configured to sense the difference between the conduction currents of the comparison transistor and the memory transistor and output a high level or a low level. Therefore,
Even when the potential of the word line becomes high V 1 than V T0, V T1, the current flowing through the memory transistor (e.g., 1
Since the current (μA) is much smaller than the current (eg, 10 μA) flowing in the comparison transistor, the sense circuit can sufficiently output a high level.
【0040】詳述すると、各閾値の差が等しく形成され
た本メモリは、 VT3−VT2=VT2−VT1=VT1−VT0 が成立する。More specifically, in the present memory in which the differences between the thresholds are equal, V T3 −V T2 = V T2 −V T1 = V T1 −V T0 holds.
【0041】閾値がVT0の比較用トランジスタに流れる
電流値をI0 、閾値がVT1のメモリトランジスタに流れ
る電流値をI1 とすると、 I0 =K(V1 −VT0) I1 =K(V1 −VT1) (V1 >VT1のとき) I1 =0 (V1 ≦VT1のとき) となる。なお、Kは任意の定数である。そこで、仮にV
1 の値を(VT2+VT1)/2と設定したとしても、上述
した式より、 I1 =I0 *(V1 −VT1)/(V1 −VT0)=I0 *
1/3 以上の理由によりメモリトランジスタに流れる電流I1
は、比較用トランジスタの電流I0 の1/3の電流しか
流れない。よって、V1 の電位が仮に(VT2+VT1)/
2となるとしても、1対3の比でもハイレベルが認識さ
れるように、インバータ18、またはブロック回路を設
定しておけばよい。よって、本メモリの設計、製造が容
易になるという効果を奏している。Assuming that the current value flowing through the comparison transistor whose threshold value is V T0 is I 0 and the current value flowing through the memory transistor whose threshold value is V T1 is I 1 , I 0 = K (V 1 −V T0 ) I 1 = K (V 1 −V T1 ) (when V 1 > V T1 ) I 1 = 0 (when V 1 ≦ V T1 ). Note that K is an arbitrary constant. So, let's say V
Even if the value of 1 is set to (V T2 + V T1 ) / 2, from the above equation, I 1 = I 0 * (V 1 −V T1 ) / (V 1 −V T0 ) = I 0 *
The current I 1 flowing through the memory transistor for the reason of 1/3 or more
Flows only 1/3 of the current I 0 of the comparison transistor. Therefore, the potential of V 1 is (V T2 + V T1 ) /
Even if the number becomes 2, the inverter 18 or the block circuit may be set so that the high level is recognized even with the ratio of 1: 3. Therefore, there is an effect that the design and manufacturing of the present memory become easy.
【0042】図8に、前述までの実施例に用い得るXデ
コーダ/ドライバの一部を示す。本回路は、アドレスの
組み合わせによってハイレベルを出力するNOA回路8
00と、2段のインバータ801,802を有する。2
段目のインバータ802は、その動作電圧が、タイミン
グ信号T0 ,T1 ,T2 とトランジスタ803〜805
により電圧V1 ,V2 ,V3 の一つに切り換えられる。
かくして、選択されたワード線Wは、タイミング信号に
同期して階段状にそのレベルが駆動される。FIG. 8 shows a part of the X decoder / driver that can be used in the above-described embodiments. This circuit is a NOA circuit 8 that outputs a high level depending on the combination of addresses.
00 and two-stage inverters 801 and 802. Two
The operating voltage of the inverter 802 of the stage is timing signals T 0 , T 1 , T 2 and transistors 803 to 805.
Is switched to one of the voltages V 1 , V 2 and V 3 .
Thus, the level of the selected word line W is driven stepwise in synchronization with the timing signal.
【0043】各駆動レベルは、一例として、図9の構成
により発生できる。本回路は、ドレインに電源電圧が接
続され、ゲートが接地されたpMOSトランジスタ90
1と、ソースが接地され、ゲート及びドレインがトラン
ジスタ901のソースにそれぞれ接続された、10〜1
00個並列に接続されたnMOSトランジスタ902〜
903を有し、トランジスタ901のソースから出力電
圧が取り出される。nMOSトランジスタは、閾値がV
Tiからなるセルトランジスタであって、出力端子から
は、VTiとほぼ等しいVi が出力される。nMOSトラ
ンジスタを複数設けることによって、例えばnMOSト
ランジスタの電流駆動力が1μAであるとすると50個
で50μAとなり、高い駆動能力のドライブ電流が得ら
れる。従って、遅れが非常に小さくなるという効果を有
している。Each drive level can be generated by the configuration of FIG. 9 as an example. This circuit is a pMOS transistor 90 having a drain connected to a power supply voltage and a gate grounded.
1, the source is grounded, and the gate and drain are connected to the source of the transistor 901, respectively.
00 nMOS transistors 902 connected in parallel
The output voltage is extracted from the source of the transistor 901. The threshold value of the nMOS transistor is V
The cell transistor is made of Ti, and V i, which is substantially equal to V Ti , is output from the output terminal. By providing a plurality of nMOS transistors, for example, if the current driving capability of the nMOS transistors is 1 μA, the number of 50 nMOS transistors is 50 μA, and a drive current with high driving capability can be obtained. Therefore, it has an effect that the delay becomes very small.
【0044】上記各実施例では、ワード線を低電位から
高電位に駆動させたが、高電位から低電位に駆動させて
メモリトランジスタの情報を読み出す方式でもよい。In each of the above embodiments, the word line is driven from the low potential to the high potential, but a method of driving the word line from the high potential to the low potential to read the information of the memory transistor may be used.
【0045】図10は、本発明の第5の実施例による半
導体メモリであり、同図(a)はメモリの一部を示すブ
ロック図、(b)は図10(a)のラッチブロックRの
回路図である。FIG. 10 shows a semiconductor memory according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 10A is a block diagram showing a part of the memory, and FIG. 10B is a block diagram of the latch block R of FIG. It is a circuit diagram.
【0046】本実施例では、メモリトランジスタの閾値
を検出する方法として、ワード線の電位を駆動させるの
ではなく金属配線からなるグランド線を仮想グランド線
として駆動させる方法を採用したものである。In this embodiment, as a method of detecting the threshold value of the memory transistor, a method of driving a ground line made of metal wiring as a virtual ground line instead of driving the potential of the word line is adopted.
【0047】ワード線の出力W0 は、メモリトランジス
タMCT00、MCT01及びメモリトランジスタの比較用
としての比較用トランジスタH00,H01,H02のゲート
にそれぞれ接続されている。メモリトランジスタMCT
00のソース又はドレインの一方がビット線B0 に接続さ
れ、他方が仮想グランド線KG1に接続される。一方、
メモリトランジスタMCT01のソース又はドレインの一
方がビット線B0 に接続され、他方が仮想グランド線K
G2に接続される。比較用トランジスタH00及びH01の
ソース又はドレインの一方が仮想グランド線KG3に共
通接続され、他方がセンス線SN0 及びSN1 に接続さ
れ、比較用トランジスタH02のソース又はドレインの一
方はセンス線SN1 に接続され、他方は仮想グランド線
KG4に接続される。各ソース・ドレインは共通の拡散
層から構成される。各仮想グランド線はアルミ配線から
なる金属配線で形成されている。仮想グランド線KG
1,KG2は、アドレスによって切替選択され、読み出
すべきメモリに接続される仮想グランド線(例えばKG
1)は、節点Vに接続され、他方の仮想グランド線(例
えばKG2)は、VCCに接続される。仮想グランド線K
G3,KG4もそれぞれ節点Vの電位又はVCCに制御さ
れる。ビット線B0 及びセンス線SN0 ,SN1 はそれ
ぞれカレントミラーを形成している。センス線SN
0 は、センスアンプSA1に、センス線SN1 はセンス
アンプSA2に接続されている。ブロック回路R3 は、
Q2 ・S1 +反転Q2 S2 及びT2 を入力しQ1 、イン
バータを経由してD1 を出力する。ブロック回路R
4 は、S2 及びT1 を入力してQ2 、インバータを経由
してD2 を出力する。The output W 0 of the word line is connected to the gates of the comparison transistors H 00 , H 01 and H 02 for comparison of the memory transistors MCT 00 and MCT 01 and the memory transistor. Memory transistor MCT
One of the source and the drain of 00 is connected to the bit line B 0 , and the other is connected to the virtual ground line KG1. on the other hand,
One of the source and drain of the memory transistor MCT 01 is connected to the bit line B 0 , and the other is connected to the virtual ground line K.
It is connected to G2. One of the sources or drains of the comparison transistors H 00 and H 01 is commonly connected to the virtual ground line KG3, the other is connected to the sense lines SN 0 and SN 1 , and one of the sources or drains of the comparison transistors H 02 is sensed. connected to line SN 1, the other is connected to a virtual ground line KG4. Each source / drain is composed of a common diffusion layer. Each virtual ground line is formed of metal wiring made of aluminum wiring. Virtual ground line KG
1, KG2 are virtual ground lines (eg, KG) that are switched and selected by an address and are connected to a memory to be read.
1) is connected to the node V, and the other virtual ground line (eg, KG2) is connected to V CC . Virtual ground line K
G3 and KG4 are also controlled to the potential of the node V or V CC . The bit line B 0 and the sense lines SN 0 and SN 1 each form a current mirror. Sense line SN
0 is connected to the sense amplifier SA1, and the sense line SN 1 is connected to the sense amplifier SA2. The block circuit R 3 is
Input Q 2 · S 1 + inverted Q 2 S 2 and T 2 and output D 1 via Q 1 and the inverter. Block circuit R
4 inputs the S 2 and T 1 Q 2, via the inverter to output a D 2.
【0048】次に図11のタイミング図を用いて図10
の動作を説明する。説明のために、メモリトランジスタ
MCT00,MCT01の閾値をそれぞれV′T1,V′T3と
し、比較用トランジスタH00,H01及びH02の閾値をそ
れぞれV′T0,V′T1,V′T2とし、仮想グランド線の
レベルVSS,V1 ′,V2 ′,V3 ′,VCCとの関係を
VSS<V3 ′<V2 ′<V1 ′<VCC(図12)とす
る。また、ここでは仮想グランド線のレベルを一度
V2 ′にしてその後、仮想グランド線のレベルをメモリ
トランジスタの状態により上下させる方法を説明する。Next, referring to the timing chart of FIG.
Will be described. For the sake of explanation, the thresholds of the memory transistors MCT 00 and MCT 01 are V ′ T1 and V ′ T3 , respectively, and the thresholds of the comparison transistors H 00 , H 01 and H 02 are V ′ T0 , V ′ T1 and V ′, respectively. Let T2 be the relationship between the levels of the virtual ground line V SS , V 1 ′, V 2 ′, V 3 ′ and V CC V SS <V 3 ′ <V 2 ′ <V 1 ′ <V CC (FIG. 12) And Further, here, a method will be described in which the level of the virtual ground line is once set to V 2 ′ and then the level of the virtual ground line is raised or lowered depending on the state of the memory transistor.
【0049】まず、初期状態としてタイミング信号
T1 ,T2 共にHレベルにしておく。すると、ドレイン
に電源V1 ′、ゲートにQ2 ・反転B2 を入力している
トランジスタ62はオフ、ドレインに電源V3 ′、ゲー
トに反転Q2 ・反転B2 を入力しているトランジスタ6
3はオフ、ドレインに電源V2 ′、ゲートに反転B1 を
入力しているトランジスタ64もオフであるため、トラ
ンジスタ62,63,64の共通ソースの電位Vは、フ
ローティングとなっているが、その前の状態のアドレス
信号AがHレベルの期間に仮想グランド線KG1がチャ
ージされ、ほぼVCC−VThとなっている。ワード線W0
及びセレクタ信号Y0 もHレベルにして各メモリトラン
ジスタ及び各比較用トランジスタをオンにしておく。仮
想グランド線KG1は上記構成から節点Vに接続されて
フローティングレベル、KG2は反転AがLのためトラ
ンジスタ51はオン、トランジスタ57はオフとなって
いることよりVCC−VTn(周辺のN型トランジスタの閾
値)近くまでプリチャージされている。且つ、ビット線
B0 もVCC−VTn近くまで上昇する。よって、メモリト
ランジスタMCT01には電流が流れない。また、仮想グ
ランド線KG4はVCC−VTnレベルであるから、比較用
トランジスタH02はオフである。 (期間A) 初期設定後、タイミング信号B1 ,B2 を
(L,H)とする。すると、トランジスタ64はオンし
て節点VはV2 ′電位に低下する。また、トランジスタ
60もオンしていることから仮想グランド線KG3はV
2 ′電位となる。KG1の電位もV2 ′になる。メモリ
トランジスタ、MCT00の閾値がV′T1であることか
ら、メモリトランジスタMCT00に所定電流I1 が流れ
る。ビット線B0 は、p型トランジスタ53のソース及
びゲートに共通接続されていることからp型トランジス
タ53にも電流I1 が流れる。ビット線B0 がゲートに
接続されるp型トランジスタ55は、トランジスタ53
の2W/Lであることから電流I1 の2倍の電流が流れ
ようとするが、閾値がV′T1である比較用トランジスタ
H01のチャネルW/Lはトランジスタ53と同じである
ことから電流I1 しか流れない。そのため、S20のレベ
ルは上昇しセンスアンプSA2を経由したS2のレベル
はVCCレベルまで上昇する。また、トランジスタ54、
センス線SN0及び閾値がV′T0である比較用トランジ
スタH00も同様の構成故、センスアンプSA1の出力S
1 もHレベルとなる。ブロック回路R3 は、タイミング
信号B2とQ2 ・S1 +反転Q2 ・S2 を入力している
が、Q2 が不定であることからデータ出力D1 も不定で
ある。また、ブロック回路R4 は、タイミング信号B1
=LレベルによってS2 のHレベルがラッチされQ2 が
Hレベル、データ出力D2はLレベル、データとしては
“0”が出力される。この期間でメモリトランジスタM
CT00の閾値がV′T0またはV′T1であると検出され
る。First, as an initial state, both timing signals T 1 and T 2 are set to H level. Then, the transistor 62 that inputs the power supply V 1 ′ to the drain and Q 2 · inversion B 2 to the gate is off, and the transistor 6 that inputs the power supply V 3 ′ to the drain and inversion Q 2 and inversion B 2 to the gate.
3 is off, the transistor 64 which inputs the power supply V 2 ′ to the drain and the inversion B 1 to the gate is also off, so the potential V of the common source of the transistors 62, 63 and 64 is floating. While the address signal A in the previous state is at the H level, the virtual ground line KG1 is charged to almost V CC -V Th . Word line W 0
Also, the selector signal Y 0 is also set to H level to turn on each memory transistor and each comparison transistor. From the above configuration, the virtual ground line KG1 is connected to the node V and is in a floating level, and since the inversion A of the KG2 is L, the transistor 51 is on and the transistor 57 is off, so V CC -V Tn (N-type peripheral) It is precharged to near the transistor threshold). Moreover, the bit line B 0 also rises to near V CC -V Tn . Therefore, no current flows in the memory transistor MCT 01 . Further, since the virtual ground line KG4 is at the V CC -V Tn level, the comparison transistor H 02 is off. (Period A) After initial setting, the timing signals B 1 and B 2 are set to (L, H). Then, the transistor 64 is turned on and the node V is lowered to the V 2 ′ potential. Since the transistor 60 is also on, the virtual ground line KG3 is at V
2 'becomes the potential. The potential of KG1 also becomes V 2 '. Since the threshold value of the memory transistor MCT 00 is V ′ T1 , the predetermined current I 1 flows through the memory transistor MCT 00 . Since the bit line B 0 is commonly connected to the source and gate of the p-type transistor 53, the current I 1 also flows through the p-type transistor 53. The p-type transistor 55 whose gate is connected to the bit line B 0 is the transistor 53.
Of it tends to flow twice the current of the current I 1 from being a 2W / L, the channel W / L of the comparison transistor H 01 threshold is V 'T1 is current because it is the same as the transistor 53 Only I 1 flows. Therefore, the level of S 20 rises and the level of S 2 via the sense amplifier SA2 rises to the V CC level. In addition, the transistor 54,
Since the sense line SN 0 and the comparison transistor H 00 whose threshold is V ′ T0 have the same structure, the output S of the sense amplifier SA1 is output.
1 also becomes H level. The block circuit R 3 receives the timing signal B 2 and Q 2 · S 1 + inversion Q 2 · S 2 , but the data output D 1 is also undefined because Q 2 is undefined. Further, the block circuit R 4 has a timing signal B 1
= H level of S 2 is latched by L level, Q 2 is H level, data output D 2 is L level, and “0” is output as data. During this period, the memory transistor M
Threshold CT 00 is detected to be V 'T0 or V' T1.
【0050】(期間B) 次に、メモリトランジスタM
CT00の閾値がV′T0であるかまたはV′T1であるかと
いう検出動作に入る。タイミング信号B2 がLレベル、
B1がHレベルになると、期間AによりQ2 がHレベル
であることからトランジスタ62がオン、63,64は
オフとなって節点Vは、V1 ′電位に上昇する。する
と、仮想グランド線KG1及びKG3はV1 ′となって
メモリトランジスタMCT00は非導通となる。よって、
ビット線B0 には電流が流れないことからトランジスタ
53,54,55はオフとなる。仮想グランド線KG3
がV1 ′電位であることから比較用トランジスタH00は
導通してセンス線SN0 はV1 ′電位近くに低下する。
そのためセンスアンプSA1は、Lレベルを出力する。
ブロック回路R3 は、期間Aの(Q2 ,S1 )=(H,
L)よりタイミング信号B2 のLレベルによってLレベ
ルがラッチされて、出力D1 はHレベル、データ“1”
が出力される。ブロック回路R4 は、タイミング信号B
1 がHレベルであることから、S2 のレベルに関係な
く、期間AのQ2 が保持されてLレベル、すなわち、デ
ータ“0”を出力する。(Period B) Next, the memory transistor M
Threshold CT 00 enters the detection operation of whether a 'or V is a T0' T1 V. Timing signal B 2 is at L level,
When B 1 becomes H level, the transistor 62 is turned on and 63 and 64 are turned off because Q 2 is at H level during the period A, and the node V rises to the V 1 ′ potential. Then, the virtual ground lines KG1 and KG3 become V 1 'and the memory transistor MCT 00 becomes non-conductive. Therefore,
Since no current flows through the bit line B 0 , the transistors 53, 54 and 55 are turned off. Virtual ground line KG3
Is at the V 1 ′ potential, the comparison transistor H 00 is turned on and the sense line SN 0 drops to near the V 1 ′ potential.
Therefore, the sense amplifier SA1 outputs the L level.
The block circuit R 3 has (Q 2 , S 1 ) = (H,
L), the L level is latched by the L level of the timing signal B 2 , the output D 1 is at the H level, and the data “1” is output.
Is output. The block circuit R 4 has a timing signal B
Since 1 is at H level, Q 2 of period A is held and L level, that is, data “0” is output regardless of the level of S 2 .
【0051】(期間C) タイミング信号B1 ,B2 が
Hレベルになると、トランジスタ62,63,64はそ
れぞれオフになり、節点Vはフローティングレベルとな
る。仮想グランド線KG1,KG3共にフローティング
レベルとなりS1 及びS2 の出力とも定まらないが、ブ
ロック回路R3 ,R4 にはそれぞれHレベルのタイミン
グ信号B1 ,B2 が入力されていることから期間BのQ
1 及びQ2 の出力は保持され、データ出力D1 及びD2
は、それぞれ(1,0)が得られる。(Period C) When the timing signals B 1 and B 2 become the H level, the transistors 62, 63 and 64 are turned off, and the node V becomes the floating level. Although both the virtual ground lines KG1 and KG3 are in a floating level and the outputs of S 1 and S 2 are not fixed, the block circuits R 3 and R 4 receive the H level timing signals B 1 and B 2 respectively, so B's Q
The outputs of 1 and Q 2 are held and the data outputs D 1 and D 2
Respectively yield (1,0).
【0052】(期間D) 反転AがHレベルになると、
トランジスタ51がオフ、トランジスタ52がオンにな
って仮想グランド線KG2は節点Vに接続される。節点
Vは、タイミング信号B2 がHレベルであることから各
電源V1 ,V2 ,V3 とは接続されないが、先に説明し
たようにVCC−VTnレベルであった仮想グランド線KG
2に接続されたためにVCC−VTnレベルに上昇する。ま
た、仮想グランド線KG2と節点Vが接続されたために
閾値がV′T3のメモリトランジスタMCT01が選択され
る。アドレス信号Aは、Lレベルであることからトラン
ジスタ52はオン、トランジスタ56はオフであること
から仮想グランド線KG1はVCC−VTnレベルとなる。
D1 及びD2 は保持される。(Period D) When the inversion A becomes H level,
The transistor 51 is turned off and the transistor 52 is turned on, so that the virtual ground line KG2 is connected to the node V. The node V is not connected to the power supplies V 1 , V 2 , and V 3 because the timing signal B 2 is at H level, but as described above, the virtual ground line KG was at V CC -V Tn level.
Since it is connected to 2, it rises to the V CC -V Tn level. Further, the memory transistor MCT 01 threshold V 'T3 is selected for the virtual ground line KG2 and the node V is connected. Since the address signal A is at L level, the transistor 52 is on, and the transistor 56 is off, so that the virtual ground line KG1 is at V CC -V Tn level.
D 1 and D 2 are retained.
【0053】(期間E) B1 がLレベル、B2 がHレ
ベルになると、トランジスタ64のみがオンになり節点
VがV2 ′電位となる。節点VがV2 ′電位であるから
仮想グランド線KG2もV2 ′電位になる。メモリトラ
ンジスタMCT01の閾値がV′T3であることから非導通
であり、トランジスタ53には電流が流れない。このた
め、トランジスタ54,55はオフであることから各ト
ランジスタには電流は流れない。そのため、各センス線
SN0 ,SN1 は仮想グランド線KG3と等電位V2 ′
になる。よって、各デジット線の電位S10及びS20のV
2 ′レベル電位をセンスアンプSA1,2で増幅してS
1 ,S2 は共にLレベルとなる。ブロック回路R3 は、
タイミング信号B2 がHレベルであるからLレベルのQ
1 を出力し、D1 は“1”を保持する。ブロック回路R
4 は、S2 のLレベルをタイミング信号B2 のHレベル
でラッチしてLレベルのQ2 を出力して、D2 は“1”
を出力する。(Period E) When B 1 becomes L level and B 2 becomes H level, only the transistor 64 is turned on and the node V becomes the V 2 ′ potential. Since the node V is at V 2 ′ potential, the virtual ground line KG2 is also at V 2 ′ potential. Since the threshold value of the memory transistor MCT 01 is V ′ T3 , the memory transistor MCT 01 is non-conductive and no current flows through the transistor 53. Therefore, since the transistors 54 and 55 are off, no current flows through each transistor. Therefore, the sense lines SN 0 and SN 1 have the same potential V 2 ′ as the virtual ground line KG3.
become. Therefore, the potentials S 10 and S 20 of each digit line are V
The 2'level potential is amplified by the sense amplifiers SA1 and SA2 and S
Both 1 and S 2 are at the L level. The block circuit R 3 is
Since the timing signal B 2 is H level, L level Q
It outputs 1 and D 1 holds "1". Block circuit R
4 outputs a Q 2 of L level is latched to L level S 2 at the H-level timing signal B 2, D 2 is "1"
Is output.
【0054】(期間F) 次に、前回までの期間におい
てメモリトランジスタMCT01の閾値がV′T2又はV′
T3であると判定され、この期間においてメモリトランジ
スタの閾値がV′T2又はV′T3かを判定する。タイミン
グ信号B1 がHレベル、B2がLレベル、期間Eにおい
てQ2 がLレベルであることから、トランジスタ62,
64はオフ、63はオンとなって節点VはV3 ′電位と
なる。仮想グランド線KG2はV3 ′電位になるが、メ
モリトランジスタMCT01は、閾値がV′T3であること
から非導通、よって、トランジスタ53,54,55は
オフのままである。仮想グランド線KG4はV3 ′電位
であることから比較用トランジスタH02はオンになりセ
ンス線1から仮想グランド線KG4に電流が流れる。S
20はV3′電位に引き抜かれセンスアンプSA2を経由
してS2 にLレベルを出力する。ブロック回路R4 では
タイミング信号B1 が入力されていることからQ2 はL
レベル、データD2 は“1”が出力される。ブロック回
路R3 は、Q2 がLレベル、S2 がLレベルであるから
LレベルをB2 のLレベルでラッチする。その結果、Q
1 がLレベル、データ出力“1”が出力される。(Period F) Next, in the period up to the previous time, the threshold value of the memory transistor MCT 01 is V ′ T2 or V ′.
Is determined to be T3, it determines threshold or V 'T2 or V' T3 of the memory transistors during this period. Since the timing signal B 1 is at H level, B 2 is at L level, and Q 2 is at L level in the period E, the transistors 62,
64 is off and 63 is on, and the node V becomes the V 3 ′ potential. Although the virtual ground line KG2 is at the V 3 ′ potential, the memory transistor MCT 01 is non-conductive because the threshold value is V ′ T3 , and thus the transistors 53, 54 and 55 remain off. Since the virtual ground line KG4 is at the V 3 ′ potential, the comparison transistor H 02 is turned on and a current flows from the sense line 1 to the virtual ground line KG4. S
20 outputs an L level to S 2 via the sense amplifier SA2 is withdrawn V 3 'potential. Since the timing signal B 1 is input to the block circuit R 4 , Q 2 is L
As the level and data D 2 , “1” is output. The block circuit R 3 latches the L level at the L level of B 2 because Q 2 is at the L level and S 2 is at the L level. As a result, Q
1 is L level, and data output "1" is output.
【0055】(期間G) タイミング信号B1 ,B2 は
共にHレベルとなり節点Vはフローティングレベルとな
ることからKG2もフローティングレベルとなる。他の
仮想グランド線は、共にVCC−VTn電位となる。また、
それぞれのブロック回路には共にタイミング信号B1 ,
B2 がHレベルが入力されることから期間Fのレベルを
保持する。(Period G) Since both the timing signals B 1 and B 2 are at H level and the node V is at floating level, KG2 is also at floating level. The other virtual ground lines are both at the V CC -V Tn potential. Also,
Timing signals B 1 and
Since the H level is input to B 2, the level of the period F is maintained.
【0056】以上の動作によりメモリトランジスタMC
T00,MCT01の閾値がそれぞれV′T1,V′T2と検出
される。メモリトランジスタの閾値がV′T0,V′T1,
V′T2、V′T3の時は、上述したような動作を行って、
それぞれ(0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,
1)を出力する。By the above operation, the memory transistor MC
T 00, the threshold value of the MCT 01 is detected to V 'T1, V' T2 respectively. If the thresholds of the memory transistors are V ′ T0 , V ′ T1 ,
When V'T2 and V'T3 , the above-mentioned operation is performed,
(0,0), (1,0), (0,1), (1,
1) is output.
【0057】上記構成により、仮想グランド線(及びデ
ジット線)がアルミ配線で形成されているため抵抗が小
さく、ポリシリコン配線からなるワード線(例えば、ゲ
ートをポリシリコン及びタングステン層で形成しても1
0Ω/□)を駆動させるよりは遅延時間が小さい。よっ
て、ワード線の遅れを考慮してワード線を短くするため
にXデコーダの数を多くする必要は無いためXデコーダ
を少なくでき、セル占有率を上げて大容量化させること
ができる。With the above structure, since the virtual ground line (and digit line) is formed of aluminum wiring, the resistance is small, and the word line formed of polysilicon wiring (for example, even if the gate is formed of polysilicon and a tungsten layer). 1
The delay time is shorter than driving 0Ω / □). Therefore, since it is not necessary to increase the number of X decoders in order to shorten the word lines in consideration of the delay of the word lines, the number of X decoders can be reduced, and the cell occupation rate can be increased to increase the capacity.
【0058】図13は、本発明の第5の実施例によるメ
モリの回路図を示す。本実施例は、節点Vの電位をタイ
ミング信号B1 ,B2 ,B3 によってV1 ′→V2 ′→
V3′と変化させてメモリトランジスタの閾値を判定す
る回路を開示している。図13(a)のブロック回路を
図13(b)に示す。ワード線に接続されているメモリ
トランジスタMCT00,MCT01、比較用トランジスタ
H00,H01,H02、ビット線B0 、センス線SN0 ,S
N1 、仮想グランド線KG1,KG2,KG3,KG4
の接続関係は、図10と同じである。仮想グランドの電
圧を制御する回路は、V1 ′,V2 ′,V3 ′と、その
電位を切り換えるためのトランジスタ91,92,93
とからなり、トランジスタ1,2,3はそれぞれゲート
にタイミング信号T1 ,T2 ,T3 を入力している。仮
想グランド線の電位を制御するために仮想グランド線K
G1には、アドレス信号Aをゲートに入力しドレインに
VCCが接続されているp型トランジスタ80及びドレイ
ンが節点Vに接続されているn型トランジスタ81が設
けられている。各仮想グランド線KG2,KG3,KG
4もそれぞれ一対のP型、N型トランジスタが同様に設
けられ、各一対のトランジスタのゲートにはそれぞれ反
転A、反転B1 +反転B2 、反転B3 が接続されてい
る。メモリトランジスタのアクセスを制御するYセレク
タ出力Y0 をゲートに共通に入力するトランジスタMK
1 、B0 ,MK2 がそれぞれ仮想グランド線KG1、ビ
ット線B0 、仮想グランド線KG2に設けられている。
ビット線B0 及びセンス線SN0 ,SN1 にはそれぞれ
チャネルがW/Lのトランジスタ84、2W/Lのトラ
ンジスタ85,86が設けられ、各ゲートは共通に接続
されている。各センス線SN1 ,SN2 の出力はそれぞ
れセンスアンプSA3,SA4を介してブロック回路R
1 ,R2 及びR3 に入力されている。FIG. 13 shows a circuit diagram of a memory according to the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the potential of the node V is V 1 ′ → V 2 ′ → by the timing signals B 1 , B 2 and B 3 .
A circuit for determining the threshold value of the memory transistor by changing it to V 3 'is disclosed. The block circuit of FIG. 13 (a) is shown in FIG. 13 (b). Memory transistors MCT 00 and MCT 01 connected to the word line, comparison transistors H 00 , H 01 and H 02 , bit line B 0 , sense lines SN 0 and S.
N 1 , virtual ground lines KG1, KG2, KG3, KG4
10 is the same as that in FIG. The circuit for controlling the voltage of the virtual ground includes V 1 ′, V 2 ′, V 3 ′ and transistors 91, 92, 93 for switching the potentials.
And the timing signals T 1 , T 2 and T 3 are input to the gates of the transistors 1 , 2 and 3 , respectively. The virtual ground line K for controlling the potential of the virtual ground line
G1 is provided with a p-type transistor 80 whose gate receives the address signal A and whose drain is connected to V CC, and an n-type transistor 81 whose drain is connected to the node V. Each virtual ground line KG2, KG3, KG
Similarly, a pair of P-type and N-type transistors 4 are similarly provided, and inversion A, inversion B 1 + inversion B 2 , and inversion B 3 are connected to the gates of each pair of transistors. Transistor MK for commonly inputting Y selector output Y 0 for controlling access to memory transistors to its gate
1 , B 0 , MK 2 are provided on the virtual ground line KG1, the bit line B 0 , and the virtual ground line KG2, respectively.
The bit line B 0 and the sense lines SN 0 and SN 1 are provided with a transistor 84 having a W / L channel and transistors 85 and 86 having a W / L channel, respectively, and their gates are commonly connected. The outputs of the sense lines SN 1 and SN 2 are supplied to the block circuit R via sense amplifiers SA3 and SA4, respectively.
It is input to 1 , R 2 and R 3 .
【0059】次に、この回路の動作について図14を利
用して説明する。まず、初期状態Aとしてタイミング信
号B1 ,B2 ,B3 は共にHレベル、Yセレクタの出力
であるセレクタ信号Y0 、ワード線W0 は共にLレベル
である。期間Bにおいては、メモリトランジスタMCT
00の読み出し操作を行うためにワード線W0 、セレクタ
信号Y0 、アドレス信号AをそれぞれHレベルにする。
すると、ビット線B0は、VCC−VTn電位となり、それ
に従って仮想グランド線KG1も電位が上昇する。Next, the operation of this circuit will be described with reference to FIG. First, in the initial state A, the timing signals B 1 , B 2 , and B 3 are all at the H level, the selector signal Y 0 output from the Y selector, and the word line W 0 are both at the L level. In the period B, the memory transistor MCT
In order to perform the read operation of 00 , the word line W 0 , the selector signal Y 0 , and the address signal A are set to the H level.
Then, the bit line B 0 becomes the V CC -V Tn potential, and the potential of the virtual ground line KG1 also rises accordingly.
【0060】(期間C) タイミング信号T1 がLレベ
ル、B2 ,B3 がHレベルになると、節点V、仮想グラ
ンド線KG1はV1 ′電位になる。また、ゲートに反転
B1+反転B2 が入力されているトランジスタ88はオ
ンになり仮想グランド線KG3はV1 ′電位となる。し
かしながら、閾値がV′T1であるメモリトランジスタM
CT00は導通しないことからトランジスタ84,85,
86も非導通である。仮想グランド線KG3がV1 電位
であることからセンス線SN0 、すなわち、S10も
V1 ′電位に近くなり、センスアンプSA3で増幅され
たS1 はLレベルとなる。ブロック回路R1 は、(B1
=L、S1 =L)を入力してQ1 =Lを出力する。ブロ
ック回路R2 ,R3 は、タイミング信号B2 ,B3 がH
レベルでS2が不定であることから出力は確定されな
い。(Period C) When the timing signal T 1 becomes L level and B 2 and B 3 become H level, the node V and the virtual ground line KG1 become V 1 ′ potential. Further, the transistor 88 to which the inverted B 1 + inverted B 2 is input to the gate is turned on, and the virtual ground line KG3 becomes the V 1 ′ potential. However, the memory transistor M threshold is V 'T1
Since CT 00 does not conduct, transistors 84, 85,
86 is also non-conductive. Since the virtual ground line KG3 is at V 1 potential, the sense line SN 0 , that is, S 10 is also close to V 1 ′ potential, and S 1 amplified by the sense amplifier SA3 becomes L level. The block circuit R 1 is (B 1
= L, S 1 = L) and Q 1 = L is output. In the block circuits R 2 and R 3 , the timing signals B 2 and B 3 are at H level.
The output is not fixed because S 2 is undefined at the level.
【0061】(期間D) タイミング信号B2 がLレベ
ル、B1 ,B3 がHレベルになると、節点V、仮想グラ
ンド線KG1,KG3はV2 ′電位になる。よって、メ
モリトランジスタMCT00は導通してトランジスタ84
に所定電流I1 が流れる。トランジスタ84に電流が流
れたことによってトランジスタ85,86には、トラン
ジスタ84の2倍の電流が流れようとする。しかしなが
ら、仮想グランド線KG3はV2 ′電位のために比較用
トランジスタH01は、VほぼI1 の電流しか流れないた
めにS20の電位はVCC電位に近づき、センスアンプSA
4の出力はHレベルが出力される。S10は、導通してい
る比較用トランジスタH00の電流の大きさに決まるため
にS10のレベルは不明である。ブロック回路R1 は、タ
イミング信号B1 =L、期間CでのQ1 =Lであること
からQ1 =Lを保持する。ブロック回路R2 は、S2 =
H、Q1 =Lをタイミング信号B2 でラッチしてQ2 =
Hレベルを出力する。ブロック回路R3 は、S2 =Hを
入力しているが、リセット入力としてQ2 (=H)を入
力していることからQ3 =Lレベルにリセットされる。
NOR回路1は、(L,L)を入力してデータ“1”
を、NOR回路2は、(L,H)を入力してデータ
“2”を出力する。[0061] (period D) timing signal B 2 is L level, the B 1, B 3 becomes the H level, the node V, the virtual ground line KG1, KG3 becomes V 2 'potential. Therefore, the memory transistor MCT 00 becomes conductive and the transistor 84
A predetermined current I 1 flows through. Due to the current flowing through the transistor 84, twice as much current as the transistor 84 tends to flow through the transistors 85 and 86. However, since the virtual ground line KG3 has the V 2 ′ potential, the comparison transistor H 01 has only a current of approximately V 1 flowing, so that the potential of S 20 approaches the V CC potential, and the sense amplifier SA.
The output of 4 is H level. S 10, the level of S 10 to determined the magnitude of the current of the comparison transistor H 00 which is conducting is unknown. The block circuit R 1 holds Q 1 = L because the timing signal B 1 = L and Q 1 = L in the period C. The block circuit R 2 has S 2 =
H, Q 1 = L is latched by the timing signal B 2 and Q 2 =
Outputs H level. The block circuit R 3 inputs S 2 = H but is reset to Q 3 = L level because Q 2 (= H) is input as a reset input.
The NOR circuit 1 inputs (L, L) to input the data “1”.
The NOR circuit 2 inputs (L, H) and outputs data “2”.
【0062】(期間E) タイミング信号B1 ,B2 =
Hレベル、B3 =Lレベルとなることから節点Vは、V
3 ′電位となる。ブロック回路R1 ,R2 はタイミング
信号B1 ,B2 を共にHレベルを入力しているため
S1 ,S2 のレベルにかかわらず期間Dの出力(Q1 ,
Q2 )=(L,H)を保持する。ブロック回路R3 は、
S20のHレベルを入力しているがQ2 =Hでリセットさ
れたままであるのでQ3 をLレベルのまま保持する。(Period E) Timing signals B 1 , B 2 =
Since H level and B 3 = L level, the node V is V
3 'becomes the potential. Block circuit R 1, R 2 is the output of the period D regardless of the level of S 1, S 2 since the input both H-level timing signal B 1, B 2 (Q 1 ,
Hold Q 2 ) = (L, H). The block circuit R 3 is
Although the H level of S 20 is input, it is still reset by Q 2 = H, so Q 3 is held at the L level.
【0063】以上の動作からメモリトランジスタMCT
00の情報を(1,0)と読み出す。次にアドレス信号A
を反転させてメモリトランジスタT2の読み出し動作に
入る。メモリトランジスタMCT01の読み出し動作は、
メモリトランジスタMCT00と同様にタイミング信号を
操作して読み出される。ここでは、メモリトランジスタ
の閾値をV′T1として説明したが、閾値がV′T0,V′
T2、V′T3の時はそれぞれデータ(0,0)、(0,
1)、(1,1)を出力する。From the above operation, the memory transistor MCT
The information of 00 is read as (1, 0). Next, address signal A
Is inverted to start the read operation of the memory transistor T2. The read operation of the memory transistor MCT 01 is
As with the memory transistor MCT 00 , it is read by operating the timing signal. Although the threshold value of the memory transistor is V'T1 in the above description, the threshold values are V'T0 and V '.
T2, each of the data (0, 0) when the V 'T3, (0,
1) and (1, 1) are output.
【0064】タイミング信号T0 ,T1 ,T2 は、図1
5に示すようなパルス発生回路によって生成される。パ
ルス発生回路は、アドレスの変化を検出して生成された
パルスATDを一方に入力し2つのNOR回路100,
101から形成されるフリップフロップ104とフリッ
プフロップ104の出力をタイミング信号T1 とし、且
つ遅延回路102に入力し、遅延回路102の出力はイ
ンバータ回路103を経由して次段のフリップフロップ
109の一方と前段フリップフロップ100の他方に入
力する回路を複数段組み合わせた構成となっている。The timing signals T 0 , T 1 and T 2 are as shown in FIG.
It is generated by a pulse generation circuit as shown in FIG. The pulse generation circuit inputs the pulse ATD generated by detecting a change in address to one of the two NOR circuits 100,
The flip-flop 104 formed by 101 and the output of the flip-flop 104 are input to the delay circuit 102 as the timing signal T 1 , and the output of the delay circuit 102 is passed through the inverter circuit 103 to one of the flip-flops 109 of the next stage. And a circuit for inputting to the other side of the preceding flip-flop 100 are combined in a plurality of stages.
【0065】次に動作を説明する。まず、初期動作とし
て各タイミング信号Bi を“1”に設定しておく。する
と、フリップフロップ104のパルスATDが入力され
る端子の他方の端子はローレベルが入力されている。次
に、パルスATDをフリップフロップ104の一方に入
力する。すると、フリップフロップ104はATD信号
のハイレベルにてローレベルのタイミング信号T0 を出
力する。このローレベルのタイミング信号は、遅延回路
102、インバータ回路103を経由してハイレベルの
信号A0を出力する。すると、このハイレベルな信号A
0は前段のフリップフロップの他方の端子に入力され、
その結果、タイミング信号T1 はハイレベルとなる。以
上の動作からローレベル期間がtD0のパルス形状を有す
るタイミング信号T0 が生成される。また、インバータ
回路103の出力A0は、次段のフリップフロップ10
9の一方に入力されて先のパルス発生回路と同様の動作
を行い、タイミング信号T1 ,T2 を生成する。以上の
ことから、次々とT0 ,T1 ,T2 ……が形成される。Next, the operation will be described. First, each timing signal B i is set to “1” as an initial operation. Then, the low level is input to the other terminal of the terminal to which the pulse ATD of the flip-flop 104 is input. Next, the pulse ATD is input to one of the flip-flops 104. Then, the flip-flop 104 outputs the low-level timing signal T 0 at the high level of the ATD signal. This low-level timing signal outputs a high-level signal A0 via the delay circuit 102 and the inverter circuit 103. Then, this high level signal A
0 is input to the other terminal of the previous flip-flop,
As a result, the timing signal T 1 becomes high level. From the above operation, the timing signal T 0 having a pulse shape whose low level period is t D0 is generated. The output A0 of the inverter circuit 103 is the flip-flop 10 of the next stage.
The signal is input to one of 9 to perform the same operation as the above pulse generating circuit and generate timing signals T 1 and T 2 . From the above, T 0 , T 1 , T 2, ... Are formed one after another.
【0066】図15にセンスアンプ回路SAの回路図を
示す。センスアンプSAは、図10のトランジスタ53
の出力であるS0 と、トランジスタ54,55の出力で
あるS10,S20の電位差によって出力が制御される。ト
ランジスタ120および121,122および123の
W/Lはそれぞれ同じサイズで形成されている。FIG. 15 shows a circuit diagram of the sense amplifier circuit SA. The sense amplifier SA is the transistor 53 of FIG.
The output is controlled by the potential difference between the output S 0 of S 0 and the output S 10 and S 20 of the transistors 54 and 55. The W / L of the transistors 120 and 121, 122 and 123 are formed to have the same size.
【0067】S0 がS10(またはS20)よりも電位が低
いときは、即ち、選択したメモリトランジスタが導通し
たときは、出力はLレベル、即ち、インバータ124は
Hレベルを出力する。逆にS0 がS10(S20)よりも電
位が高いとき、即ち、選択したメモリトランジスタが非
導通であって比較用トランジスタが導通しているとき
は、Hレベル、即ち、インバータ124はLレベルを出
力する。When S 0 has a lower potential than S 10 (or S 20 ), that is, when the selected memory transistor is conductive, the output is L level, that is, the inverter 124 outputs H level. Conversely, when S 0 has a higher potential than S 10 (S 20 ), that is, when the selected memory transistor is non-conductive and the comparison transistor is conductive, the H level, that is, the inverter 124 is L level. Output level.
【0068】図16に第4及び第5の実施例で使用され
るところの定電位発生回路を示す。閾値がV′T1である
複数のトランジスタ125をソース・ドレイン端に並列
に電源電圧VCCとV1 ′電位を接続し全ゲートは電源電
位VCCに接続される。この構成と同様に閾値がV′T2、
V′T3である複数のトランジスタ126,127がそれ
ぞれ設けられている。複数のトランジスタ125のソー
ス及び接地電位GND間にゲートに電源電圧VCCを入力
するトランジスタ129が設けられている。また、トラ
ンジスタ129,130,131は同じで且つ大きなチ
ャネル幅であるN型トランジスタで、トランジスタ12
9に流れる電流をトランジスタ130,131にも流せ
る構成になっている。125,126,127はそれぞ
れ10個以上100程度並列に接続されている。FIG. 16 shows a constant potential generating circuit used in the fourth and fifth embodiments. Threshold all the gates connected to potential 'power supply voltage V CC and V 1 a plurality of transistors 125 is T1 in parallel with the source-drain terminal' V is connected to the power supply potential V CC. As in this configuration, the threshold value is V'T2 ,
A plurality of transistors 126 and 127 are provided each of which is V 'T3. A transistor 129 for inputting the power supply voltage V CC to the gate is provided between the sources of the plurality of transistors 125 and the ground potential GND. In addition, the transistors 129, 130, and 131 are N-type transistors having the same and large channel width.
It is configured such that the current flowing through the transistor 9 can also flow through the transistors 130 and 131. Each of 125, 126 and 127 is connected in parallel in the number of 10 or more and about 100.
【0069】この回路により発生される各仮想グランド
レベルは、実際には、V1 ′=VCC−α0 V′T0、
V2 ′=VCC−α1 V′T1、V3 ′=VCC−α2 V′T2
となり、各閾値間の閾値を等しく設定してもバックバイ
アスの影響によりそれぞれの仮想グランドレベルは補正
される。それぞれの補正量は、α0 >α1 >α2 >1と
いう関係であって、例えば、V′T0=1Vのときはα1
=1.5倍ほどになる。Each virtual ground level generated by this circuit is actually V 1 '= V CC -α 0 V'T0 ,
V 2 ′ = V CC −α 1 V ′ T 1 , V 3 ′ = V CC −α 2 V ′ T 2
Therefore, even if the thresholds between the thresholds are set equal, the respective virtual ground levels are corrected by the influence of the back bias. The respective correction amounts have a relationship of α 0 > α 1 > α 2 > 1, and for example, when V ′ T0 = 1V, α 1
= About 1.5 times.
【0070】なお、この発明は、上記実施例に限定され
るものではなく要旨を変更しない範囲において種々変形
して実施することができる。例えば、ワード線、仮想G
ND線を、階段状ではなくなめらかに上下させる方式も
可能である。しかしながら、この方式は、立ち上がり立
ち下がりスピードとT0 ,T1 ,T2 のタイミングを精
度よく合わせる必要があり、結果として立ち上がり立ち
下がりスピードを段階状に駆動させる方式に比べ、2倍
以上遅くして且つタイミングマージンを大きくしなけれ
ばならない。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. For example, word line, virtual G
A method in which the ND line is smoothly moved up and down instead of in a stepwise manner is also possible. However, in this method, it is necessary to accurately match the rising and falling speeds with the timings of T 0 , T 1 , and T 2 , and as a result, the rising and falling speeds are slowed down by a factor of 2 or more compared to the method of driving in a stepwise manner. In addition, the timing margin must be increased.
【0071】[0071]
【発明の効果】よって、本願発明の読み出し専用記憶装
置の読み出し方式は、メモリトランジスタの導通と比較
用トランジスタの導通状態でセンスしていることから、
デジット線が放電するまで待つ必要はなく、その分読み
出し速度が早いという効果を奏している。As described above, according to the read method of the read-only memory device of the present invention, sensing is performed in the conductive state of the memory transistor and the conductive state of the comparison transistor.
It is not necessary to wait until the digit line is discharged, and the reading speed is increased accordingly.
【0072】メモリトランジスタと比較用トランジスタ
との電流差で出力を確定していることから、ワード線の
レベル又は仮想グランド線のレベルが、振れても正しく
読み出すことができる。Since the output is determined by the current difference between the memory transistor and the comparison transistor, the word line level or the virtual ground line level can be read correctly even if the level fluctuates.
【0073】実施例3は、実施例1に比べトランジスタ
数が少なく済み、また、タイミング管理が楽であるとい
う効果を有する。The third embodiment has the advantages that the number of transistors is smaller than that of the first embodiment and the timing management is easy.
【0074】実施例4は、多値メモリトランジスタを読
み出す方式としてアルミ配線からなる仮想GND線を駆
動させることからアルミ配線遅延を無視でき、設計、製
作が容易になるという効果を奏している。また、遅延を
無視できることからXデコーダ数を少なくでき、その結
果チップサイズを小さくできるという効果を有してい
る。また、仮想GND線のレベルを一旦中間レベルに設
定したのち、上下させる方式を適用したことから、タイ
ミング信号T1 ,T2 の期間で4値の判定ができるとい
う効果を有している。The fourth embodiment has an effect that a virtual GND line made of aluminum wiring is driven as a method of reading a multi-valued memory transistor, so that aluminum wiring delay can be ignored and designing and manufacturing are facilitated. Further, since the delay can be ignored, the number of X decoders can be reduced, and as a result, the chip size can be reduced. Further, since the method of setting the level of the virtual GND line once to the intermediate level and then moving it up and down is applied, there is an effect that four-value determination can be performed during the period of the timing signals T 1 and T 2 .
【0075】実施例5は、実施例3よりもより単純な構
成で構成されるという効果を有している。The fifth embodiment has the effect that it has a simpler configuration than the third embodiment.
【図1】本発明の第1の実施例によるメモリのブロック
図。FIG. 1 is a block diagram of a memory according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図2(a)は、本発明の第1の実施例による一
部のメモリの回路図であり、図2(b)は、図2(a)
で示される別の回路図。2 (a) is a circuit diagram of a part of the memory according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is FIG. 2 (a).
Another circuit diagram shown by.
【図3】本発明の第1の実施例による一部のメモリのタ
イミングチャート。FIG. 3 is a timing chart of a part of the memory according to the first embodiment of the present invention.
【図4】メモリTr の閾値と、ワード線W0 のレベルと
の関係図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the threshold value of the memory T r and the level of the word line W 0 .
【図5】本発明の第2の実施例によるメモリの一部の回
路図。FIG. 5 is a circuit diagram of a part of the memory according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施例によるメモリの一部の回
路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a part of the memory according to the third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の閾値とワード線駆動レベルとの関係
図。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the threshold value and the word line drive level according to the present invention.
【図8】第1、第2、第3の実施例のワード線電位発生
回路。FIG. 8 is a word line potential generation circuit according to the first, second and third embodiments.
【図9】第1、第2、第3の実施例の電圧発生回路。FIG. 9 is a voltage generation circuit according to first, second, and third embodiments.
【図10】図10(a)は、本発明の第4の実施例によ
る一部のメモリの回路図であり、図10(b)は、図1
0(a)で示される別の回路図。10A is a circuit diagram of a part of the memory according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a circuit diagram of FIG.
Another circuit diagram shown by 0 (a).
【図11】図11は、第4の実施例の一部のメモリのタ
イミングチャート。FIG. 11 is a timing chart of a part of the memory according to the fourth embodiment.
【図12】図12は、第4の実施例の閾値と仮想グラン
ド線駆動レベルとの関係図。FIG. 12 is a relationship diagram between a threshold value and a virtual ground line drive level according to the fourth embodiment.
【図13】図13(a)は、本発明の第5の実施例によ
る一部のメモリの回路図であり、図13(b)は、図1
3(a)で示される別の回路図。13 (a) is a circuit diagram of a part of the memory according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 13 (b) is a circuit diagram of FIG.
Another circuit diagram shown by 3 (a).
【図14】本発明の第5の実施例の一部のメモリのタイ
ミングチャート。FIG. 14 is a timing chart of a part of the memory according to the fifth embodiment of the present invention.
【図15】本発明で使用されるところのパルス発生回
路。FIG. 15 is a pulse generation circuit as used in the present invention.
【図16】本発明の第4及び第5の実施例で使用される
ところのセンスアンプ。FIG. 16 is a sense amplifier used in the fourth and fifth embodiments of the present invention.
【図17】本発明の第4及び第5の実施例で使用される
ところの定電圧発生回路。FIG. 17 is a constant voltage generating circuit used in the fourth and fifth embodiments of the present invention.
【図18】第1の従来の多値メモリセルの回路図。FIG. 18 is a circuit diagram of a first conventional multi-level memory cell.
【図19】第2の従来の多値メモリセルの回路図及びタ
イミングチャート。FIG. 19 is a circuit diagram and timing chart of a second conventional multi-level memory cell.
MCT00〜MCTNM メモリトランジスタ H00〜HNJ 比較用トランジスタ W0 ワード線 1,44 変換回路 D1 ,D2 データ出力 Y0 セレクト信号線 12,13,14,31,32,33,54,55,8
5,86 チャネル幅が2WであるP型トランジスタ 11,30,53,84 チャネル幅がWであるP型
トランジスタ 18 インバータ R0 ,R1 ,R2 ブロック回路 45 電圧制御回路 SA1,SA2 センスアンプ KG1,KG2,KG3,KG4 仮想グランド線 A アドレス信号 104,109,114 フリップフロップ回路 102,107,112 遅延回路MCT 00 to MCT NM memory transistor H 00 to H NJ comparison transistor W 0 word line 1,44 conversion circuit D 1 , D 2 data output Y 0 select signal line 12, 13, 14, 31, 32, 33, 54, 55,8
5,86 P-type transistor with channel width of 2 W 11,30,53,84 P-type transistor with channel width of W 18 Inverters R 0 , R 1 , R 2 Block circuit 45 Voltage control circuit SA1, SA2 Sense amplifier KG1 , KG2, KG3, KG4 Virtual ground line A Address signal 104, 109, 114 Flip-flop circuit 102, 107, 112 Delay circuit
Claims (8)
ド線にゲートが接続された少なくとも1つのメモリトラ
ンジスタであって、複数の閾値の中から選択された閾値
を有するメモリトランジスタと、前記ワード線にそれぞ
れのゲートが接続され、それぞれが互いに異なりかつ前
記複数の閾値の中から選択された閾値を有する複数の比
較用トランジスタを有するトランジスタ回路と、前記メ
モリトランジスタ及び前記比較用トランジスタのゲート
・ソース間を複数の電圧にそれぞれ駆動する電圧駆動手
段と、前記メモリトランジスタ及び前記比較用トランジ
スタに接続され、前記複数の電圧のそれぞれに駆動され
る毎に、前記メモリトランジスタに流れる電流と前記ト
ランジスタ回路に流れる電流との差にもとづく論理レベ
ル状態を保持し、当該保持された論理レベル状態にもと
づき前記メモリトランジスタが記憶する多ビットのデー
タを出力するセンス回路とを有していることを特徴とす
る半導体記憶装置。1. At least one word line, at least one memory transistor having a gate connected to the word line, the memory transistor having a threshold value selected from a plurality of threshold values, and the word line. Between the gates of the memory transistor and the comparison transistor, which are connected to each other, each having a plurality of comparison transistors each having a threshold value selected from the plurality of threshold values, which are different from each other. A voltage driving unit that drives a plurality of voltages, and a current that flows in the memory transistor and a transistor circuit that is connected to the memory transistor and the comparison transistor and that is driven by each of the plurality of voltages. The logic level state based on the difference between A semiconductor memory device comprising: a sense circuit which outputs multi-bit data stored in the memory transistor based on the held logic level state.
わせによって所定のレベルが形成されたときに、電位発
生回路から生成された複数の電位をタイミング信号で選
択して複数の電位のうちの1つを出力とすることを特徴
とする請求項1記載の半導体記憶装置。2. The voltage driving means selects one of a plurality of potentials generated by a potential generation circuit by a timing signal when a predetermined level is formed by a combination of addresses, and selects one of the plurality of potentials. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein is output.
スタ側を入力又は出力とし、前記比較用トランジスタ側
をそれぞれ出力又は入力とし、入出力電流比が異なるカ
レントミラー回路から構成されることを特徴とする請求
項1記載の半導体記憶装置。3. The sense circuit is configured by a current mirror circuit having the memory transistor side as an input or an output, the comparison transistor side as an output or an input, and having different input / output current ratios. The semiconductor memory device according to claim 1.
ド線にゲートが接続された少なくとも2つのメモリトラ
ンジスタであって、それぞれの複数の閾値の中から選択
された閾値を有するメモリトランジスタと、前記ワード
線にそれぞれのゲートが接続され、それぞれが互いに異
なりかつ前記複数の閾値の中から選択された閾値を有す
る複数の比較用トランジスタを有するトランジスタ回路
と、前記複数の比較用トランジスタの近接するそれぞれ
のドレイン又はソースの一方に共通に接続された第1の
グランド線と、そのドレイン又はソースの他方に接続さ
れた複数のセンス線と、前記メモリトランジスタのそれ
ぞれのドレイン又はソースの一方に共通接続されたビッ
ト線と、前記メモリトランジスタのそれぞれのドレイン
又はソースの他方にそれぞれ接続された第2のグランド
線と、前記第1および第2のグランド線をタイミング信
号によって複数の電圧のうちの1つの電位にそれぞれ駆
動する電圧駆動手段と、前記第1および第2のグランド
線を電源電圧又は駆動電圧に切換えるための切替手段
と、前記ビット線及び前記複数のセンス線のそれぞれと
を入出力とするカレントミラー回路から構成され、前記
複数の電圧のそれぞれに駆動される毎に、前記メモリト
ランジスタが流れる電流との差にもとづく論理レベル状
態を保持し、当該保持された論理レベル状態にもとづき
前記メモリトランジスタが記憶する多ビットのデータを
出力するセンス手段とを有していることを特徴とする半
導体記憶装置。4. At least one word line, at least two memory transistors each having a gate connected to the word line, each memory transistor having a threshold value selected from a plurality of threshold values, and the word. Transistor circuits each having a gate connected to a line, each having a plurality of comparison transistors having different thresholds and having thresholds selected from the plurality of thresholds, and drains of the plurality of comparison transistors adjacent to each other. Or a first ground line commonly connected to one of the sources, a plurality of sense lines connected to the other of the drains or sources thereof, and a bit commonly connected to one of the drains or sources of the memory transistors. Line and the other of the drain or source of each of the memory transistors Second ground lines connected to each other, voltage driving means for driving the first and second ground lines to a potential of a plurality of voltages according to a timing signal, and the first and second grounds. A switching means for switching a line to a power supply voltage or a driving voltage, and a current mirror circuit that inputs and outputs each of the bit line and each of the plurality of sense lines, and is driven by each of the plurality of voltages. And a sense means for holding a logic level state based on a difference from a current flowing through the memory transistor and outputting multi-bit data stored in the memory transistor based on the held logic level state. A semiconductor memory device characterized by the above.
のうち一つの閾値に設定されたメモリトランジスタであ
って、前記グランド線を前記4値の閾値の上位2値目と
下位2値目の中間の電位レベルに設定し、前記メモリト
ランジスタが導通ならば、前記グランド線を前記下位2
値の中間の電位レベルに設定し、導通ならば前記メモリ
トランジスタの閾値を前記下位2値のうちの最下位の閾
値とし非導通ならば前記メモリトランジスタの閾値を前
記下位2値のうちの上位の閾値とし、逆に前記メモリト
ランジスタが非導通ならば、前記グランド線を前記上位
2値の中間の電位レベルに設定し、前記メモリトランジ
スタが導通ならば、前記メモリトランジスタの閾値を前
記上位2値のうち下位の閾値とし非導通ならば前記メモ
リトランジスタの閾値を前記上位2値のうち最上位の閾
値とする手段を有していることを特徴とする請求項4記
載の半導体記憶装置。5. The memory transistor is a memory transistor set to one threshold value among four-valued threshold values, and the ground line is set between an upper second value and a lower second value of the four-valued threshold value. If the memory transistor is conductive, the ground line is connected to the lower 2
The threshold value of the memory transistor is set to the lowest threshold value among the lower two values if it is conductive, and the threshold value of the memory transistor is set to the upper one of the lower two values if it is not conductive. If the memory transistor is non-conductive, the ground line is set to an intermediate potential level between the upper two values, and if the memory transistor is conductive, the threshold value of the memory transistor is set to the upper two values. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, further comprising means for setting the threshold value of the lower one of the two threshold values to be the highest threshold value of the upper two values when it is non-conductive.
によって生成された信号を入力する一方の入力端子と他
方の入力端子を有するラッチ回路であって、前記一方の
信号が、第1の論理である時には、第2の論理を出力
し、前記一方の信号が、前記第2の論理であって前記他
方の信号が前記第1の論理の時は、第2の論理を出力
し、前記一方の信号が、前記第2の論理であって前記他
方の信号が前記第2の論理の時は、前の状態を保持した
論理を出力するラッチ回路と、前記ラッチ回路の信号を
遅延させ且つ反転して前記ラッチ回路の他方の回路の信
号を生成する手段を有していることを特徴とする請求項
2又は4記載の半導体記憶装置。6. The timing signal is a latch circuit having one input terminal for inputting a signal generated by a change in an address and the other input terminal, and the one signal is a first logic. Sometimes, the second logic is output, and when the one signal is the second logic and the other signal is the first logic, the second logic is output and the one signal is output. However, when it is the second logic and the other signal is the second logic, the latch circuit that outputs the logic that holds the previous state and the signal of the latch circuit are delayed and inverted. 5. The semiconductor memory device according to claim 2, further comprising means for generating a signal of the other circuit of the latch circuit.
と、前記センス線の電位を比較するセンス回路であっ
て、前記ビット線の電位が前記センス線の電位よりも高
いときは、第1の論理を出力し、前記ビット線の電位が
前記センス線の電位よりも低いときには第2の論理を出
力することを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装
置。7. The sense circuit is a sense circuit for comparing the potential of the bit line with the potential of the sense line, and when the potential of the bit line is higher than the potential of the sense line, a first circuit is provided. 5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the second logic is output when the potential of the bit line is lower than the potential of the sense line.
も1つのメモリトランジスタであって、複数の閾値の中
から選択された閾値を有するメモリトランジスタと、前
記ワード線にそれぞれのゲートが接続され、それぞれが
互いに異なりかつその複数の閾値の中から選択された閾
値を有する複数の比較用トランジスタを有するトランジ
スタ回路とを有し、前記メモリトランジスタ及び比較用
トランジスタのゲート・ソース間を複数の電圧にそれぞ
れ駆動して、前記複数の電圧のそれぞれに駆動される毎
に、前記メモリトランジスタに流れる電流と前記トラン
ジスタ回路に流れる電流との差にもとづく論理レベル状
態を保持し、当該保持された論理レベル状態にもとづき
前記メモリトランジスタが記憶する多ビットのデータを
出力することを特徴とする半導体装置の読み出し方式。8. At least one memory transistor having a gate connected to a word line, the memory transistor having a threshold value selected from a plurality of threshold values, and each gate connected to the word line. And a transistor circuit having a plurality of comparison transistors each having a threshold value selected from a plurality of threshold values different from each other, and driving a plurality of voltages between the gate and the source of the memory transistor and the comparison transistor, respectively. Then, each time each of the plurality of voltages is driven, a logic level state based on the difference between the current flowing in the memory transistor and the current flowing in the transistor circuit is held, and based on the held logic level state. Outputting multi-bit data stored in the memory transistor Read method of semiconductor device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22658595A JP2768321B2 (en) | 1995-02-28 | 1995-09-04 | Semiconductor storage device |
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KR1019960005631A KR960032498A (en) | 1995-02-28 | 1996-02-28 | A semiconductor memory having a mask read only memory (ROM) capable of being set to a plurality of threshold levels |
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